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Die Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Ausgleichsbehälters für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
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Aus der
DE 10 2005 010 236 A1 ist ein Kühlmittelkreislauf, welcher einen Ausgleichsbehälter umfasst, für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens als bekannt zu entnehmen. Dieser Ausgleichsbehälter ist mit einem stromab der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Sammelbehälter verbunden und mit einem Kühlmittel befüllbar und entleerbar.
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DE 103 51 545 A1 offenbart einen Kühlmittelkreislauf, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einer Kühlmittelpumpe und einem Kühler. Um Druckdifferenzen zwischen zwei Punkten des Kühlkreislaufs zu reduzieren, ist in dem Kühlkreislauf des Weiteren eine Bypassleitung vorgesehen.
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Grundsätzlich dienen Kühlmittelkreisläufe der Kühlung von Verbrennungskraftmaschinen in Kraftwägen. Dabei wird ein Kühlmittel durch Kühlkanäle der Verbrennungskraftmaschine hindurch geleitet, wobei es Wärme aufnimmt und die Bauteile der Verbrennungskraftmaschine kühlt. Anschließend wird das Kühlmittel durch einen von Luft umströmbaren Wärmetauscher geleitet, wobei das Kühlmittel Wärme an die den Wärmetauscher umströmende Luft abgibt. Hierbei kühlt sich das Kühlmittel ab und kann anschließend wieder der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden.
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Da das Kühlmittel bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Volumina aufweist, werden in Kühlmittelkreisläufen Ausgleichsbehälter vorgesehen. Bei Kühlmittelkreisläufen, welche in kaltem Zustand, in welchem sich die Verbrennungskraftmaschine nicht im Betrieb befindet, drucklos sind, wird der Kühlmittelkreislauf nur durch die Schwerkraft des Kühlmittels mit dem Kühlmittel befüllt. Das bedeutet, dass bei einem Befüllvorgang des drucklosen Kühlkreislaufes das Kühlmittel aufgrund seiner Schwerkraft in den Kühlkreislauf strömt. Das Kühlmittel im Kühlkreislauf wird dabei nicht mittels einer Pumpe mit Druck beaufschlagt. Diese Art der Befüllung erfordert, dass der Ausgleichsbehälter an einem Punkt der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, welcher sich oberhalb der Verbrennungskraftmaschine befindet, damit eine Kühlmitteloberkante im Ausgleichsbehälter höher ist, als die höchste Kühlmittelkante in der Verbrennungskraftmaschine.
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Zum einen entsteht in dem drucklosen Kühlmittelkreislauf vermehrt an Kanten und Schaufelrädern von Wasserpumpen Kavitation, welche zu einem vorzeitigen Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine führen kann. Zum anderen muss der drucklose Kühlmittelkreislauf bei jedem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine entlüftet werden. Außerdem kann sich Schaum an einem Rücklauf und an Druckausgleichsleitungen bilden, welcher Luft in den Kühlmittelkreislauf einbringt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, welcher besonders einfach zu befüllen und zu betreiben ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Einsatz eines Ausgleichsbehälters für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Zur Schaffung eines Kühlmittelkreislaufs, welcher besonders einfach zu befüllen und zu betreiben ist, wird ein Ausgleichsbehälter gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 derart weiterentwickelt, dass im Innenraum des Ausgleichsbehälters eine Membran angeordnet ist, welche den Innenraum in ein fluidisch mit der Ausgleichsöffnung verbundenes Ausgleichsvolumen sowie in ein von diesem getrenntes Vorspannvolumen unterteilt, welches über eine Befüllöffnung des Ausgleichsbehälters mit einem Medium befüllbar ist.
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Das bedeutet, dass der Innenraum des Ausgleichsbehälters durch die Membran in das Ausgleichsvolumen und das Vorspannvolumen unterteilt wird. Dabei ist das Ausgleichsvolumen fluidisch mit der Ausgleichsöffnung verbunden, über welcher Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufes in den Innenraum des Ausgleichsbehälters einströmbar und aus diesem ausströmbar ist. Das Vorspannvolumen ist fluidisch mit der Befüllöffnung des Ausgleichsbehälters verbunden, und kann über die Befüllöffnung mit dem Medium befüllt werden.
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Somit ist die Ausgleichsöffnung fluidisch mit dem Ausgleichsvolumen verbunden und nicht fluidisch mit dem Vorspannvolumen verbunden. Die Befüllöffnung wiederum ist fluidisch mit dem Vorspannvolumen verbunden und nicht fluidisch mit dem Ausgleichsvolumen verbunden. Über die Ausgleichsöffnung kann Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufes in das Ausgleichsvolumen des Ausgleichsbehälters ein- und ausströmen. In das Vorspannvolumen kann über die Befüllöffnung das Medium ein- und ausströmen. Insbesondere ist das Vorspannvolumen durch die Befüllung des Ausgleichsbehälters mit dem Medium mit einem Vordruck beaufschlagbar. Dieser Vordruck des Vorspannvolumens kann beispielsweise durch Einfüllen des Mediums über die Befüllöffnung in das Vorspannvolumen erfolgen. Unter dem Vordruck ist der Druck zu verstehen, welcher sich im Vorspannvolumen einstellt, wenn sich kein Kühlmittel beziehungsweise nur eine unwesentlich kleine Menge Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufes im Ausgleichsbehälter befindet. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Kühlmittelkreislauf der Verbrennungskraftmaschine nicht mit dem Kühlmittel befüllt ist.
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Bleibt die Menge an dem Medium im Vorspannvolumen gleich, so stellt sich bei Befüllung des Kühlmittelkreislaufes mit dem Kühlmittel bei einer Fülltemperatur des Kühlmittels ein Fülldruck im Vorspannvolumen ein.
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Wird die Verbrennungskraftmaschine in Betrieb genommen, heizt diese sich auf. Über den Kühlmittelkreislauf wird Wärme von der Verbrennungskraftmaschine auf das Kühlmittel übertragen. Hierbei erhöht sich eine Temperatur des Kühlmittels bis zu einer Endtemperatur. Abhängig von einer Änderung der Temperatur des Kühlmittels ändert sich das Volumen des Kühlmittels. Da der Kühlmittelkreislauf ein konstantes Volumen außerhalb des Ausgleichsbehälters aufweist, findet ein Ausgleich der temperaturbedingten Volumenänderung des Kühlmittels im Ausgleichsbehälter statt.
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Nimmt das Kühlmittel die Endtemperatur an, so stellt sich aufgrund der Volumenänderung des Kühlmittels ein Enddruck in dem Vorspannvolumen ein. Insbesondere ist der Enddruck höher als der Fülldruck und der Fülldruck höher als der Vordruck.
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Abhängig vom im Vorspannvolumen mittels des Mediums eingestellten Vordruck kann bei Befüllung des Kühlmittelkreislaufes mit dem Kühlmittel der Füllstand des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf abhängig von der Fülltemperatur des Kühlmittels ermittelt werden.
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Durch den Einsatz des Ausgleichsbehälters ergibt sich der Vorteil, dass der Kühlmittelkreislauf besonders schnell befüllt werden kann. Darüber hinaus kann der Kühlmittelkreislauf besonders vorteilhaft komplett befüllt werden, ohne dass sich Luftsäcke, insbesondere Luftansammlungen, innerhalb des Kühlmittelkreislaufes bilden. Dies ist darin begründet, dass die Befüllung des Kühlmittelkreislaufes nicht über eine Schwerkraft des Kühlmittels, sondern über den Druck einer Pumpe erfolgt, analog einem Befüllprozess von Solarthermieanlagen, welche mit einer frostsicheren Flüssigkeit befüllt sind. Dies erleichtert die Befüllung, spart Zeit und ermöglicht durch die Befüllung mittels Druck die Befüllung auch schwer zugänglicher Stellen im Kühlmittelkreislauf.
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Auch kann vorteilhafter Weise durch den Ausgleichsbehälter eine Schaumbildung des Kühlmittels während einer Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden. Obendrein kann Kavitation während der Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine mittels des Ausgleichsbehälters besonders gering gehalten werden. Aufgrund des Ausgleichsbehälters steht der Kühlmittelkreislauf auch in einem kalten Zustand unter Druck, womit der Kavitation vorgebeugt werden kann. Dies ermöglicht den Entfall von Druckausgleichsleitungen des Kühlmittelkreislaufes sowie den Entfall von Entlüftungsleitungen.
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Da aufgrund des Ausgleichsbehälters höhere Drücke im Kühlmittelkreislauf realisiert werden können, können im Vergleich zu Kühlmittelkreisläufen mit geringeren Drücken größere Kühlmittelmengen in den Kühlmittelkreislauf eingebracht werden. Da durch den Einsatz des Ausgleichsbehälters der Druckausgleich im Kühlmittelkreislauf optimiert wird, können Druckspitzen innerhalb des Kühlmittelkreislaufes besonders vorteilhaft minimiert werden. Lokale Druckänderungen, beispielsweise aufgrund von lokalen Temperaturänderungen, können durch den Gegenstand der Erfindung besonders vorteilhaft ausgeglichen werden. Dies ermöglicht den Entfall von komplizierten Druckregelanlagen innerhalb des Kühlmittelkreislaufes.
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Über den Fülldruck im Vorspannvolumen kann der Füllstand des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf besonders einfach und sicher ermittelt werden. Darüber hinaus können Undichtigkeiten im System über den Fülldruck besonders einfach erkannt werden. Da der Füllstand des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf nicht über eine Füllhöhe des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf, sondern über den Druck ermittelbar ist, kann die Form des Ausgleichsbehälters frei gewählt werden. Bei einer Ermittlung des Füllstandes des Kühlmittels in dem drucklosen Kühlmittelkreislauf über die Füllhöhe müsste der Ausgleichsbehälter in seiner Höhe höher als breit ausgeführt sein, zur Vermeidung von fehlerhaft ermittelten Füllständen bei Kurvenfahrten des Kraftwagens aufgrund der Fliehkraft des Kühlmittels.
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Da der Kühlmittelkreislauf mit dem Ausgleichsbehälter luftfrei ist, und der Volumenausgleich sowie ein Druckausgleich über die Membran erfolgt, kann die Anordnung des Ausgleichsbehälters bezüglich der Verbrennungskraftmaschine in einer Höhe frei gewählt werden. Ein weiterer Vorteil des Ausgleichsbehälters mit der Membran ist, dass die Ausgleichsöffnung sowie die Befüllöffnung an besonders leicht zugänglichen Stellen des Ausgleichsbehälters im Fahrzeug angeordnet werden können, unabhängig von der Position des Ausgleichsbehälters.
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Überdies hinaus funktioniert der Kühlmittelkreislauf mit dem erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälter analog der Haustechnik bei Heizungen und Solarthermieanlagen, welche dauerhaft unter Druck stehen. Im Gegensatz zu dem drucklosen Kühlmittelkreislauf, bei welchem die maximale Kühlmitteltemperatur unterhalb des Siedepunktes des Kühlmittels, insbesondere unterhalb einer Temperatur von 100 Grad Celsius bei der Verwendung von einem Kühlmittel auf Wasserbasis, kann der Kühlmittelkreislauf mit dem Ausgleichsbehälter bei höheren Maximaltemperaturen betrieben werden, da der Kühlmittelkreislauf mit dem Druck beaufschlagt ist. Die Beaufschlagung des Kühlmittelkreislaufes mit dem Druck kann besonders vorteilhaft mit dem Ausgleichsbehälter realisiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Erfassungseinrichtung vorgesehen, mittels derer der Druck des Kühlmittels im Ausgleichsbehälter ermittelbar ist. Dies hat den Vorteil, dass über den Druck des Kühlmittels im Ausgleichsbehälter der Druck im Kühlmittelkreislauf ermittelt werden kann. Hieraus kann wiederum eine Maximaltemperatur des Kühlmittelkreislaufes ermittelt werden, welche das Kühlmittel annehmen kann, bevor eine Kavitationsgefahr im Kühlmittelkreislauf über einen definierten Grenzwert steigt. Des Weiteren kann mittels der Erfassungseinrichtung während des Befüllvorgangs der Füllstand des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf über den Druck ermittelt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine fluidisch mit dem Ausgleichsvolumen verbundene Kühlmittelöffnung vorgesehen, über welche der Kühlmittelkreislauf mit Kühlmittel befüllbar und von Kühlmittel entleerbar ist. Insbesondere ist die Kühlmittelöffnung an einer unteren Seite des Ausgleichsbehälters angeordnet. Bei der Anordnung des Ausgleichsbehälters unterhalb der Verbrennungskraftmaschine ergibt sich hieraus der Vorteil, dass die Befüllung des Kühlmittelkreislaufes mit dem Kühlmittel über den Ausgleichsbehälter lediglich über den Druck, welcher beispielsweise durch die Pumpe erzeugt wird, erfolgt. Der Kühlmittelkreislauf wird folglich beispielsweise von unten und über den Druck mit dem Kühlmittel befüllt. Somit können auch schwer zugängliche Stellen im Kühlmittelkreislauf mit Kühlmittel befüllt werden. Bei einer Entleerung des Kühlmittelkreislaufs über die Kühlmittelöffnung des beispielsweise unterhalb der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Ausgleichsbehälters ist eine zumindest im Wesentlichen restlose Entleerung des Kühlmittelkreislaufes vom Kühlmittel möglich.
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Vorzugsweise ist der Ausgleichsbehälter als Druckbehälter ausgeführt. Das bedeutet, dass der Ausgleichsbehälter so ausgelegt ist, dass er einem im Kühlmittelkreislauf sowie im Ausgleichsbehälter herrschenden Druck besonders gut standhalten kann.
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Darüber hinaus ist der Ausgleichsbehälter vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kugelförmig ausgeführt. Dies ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Oberfläche-VolumenVerhältnis des Ausgleichsbehälters und somit eine besonders vorteilhafte Druckresistenz.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Ausgleichsbehälters für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, welche eine Ausgleichsöffnung umfasst, über welche Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs in einen Innenraum des Ausgleichsbehälters einströmbar und aus diesem ausströmbar ist, und in dessen Innenraum eine Membran angeordnet ist, welche den Innenraum in ein fluidisch mit der Ausgleichsöffnung verbundenes Ausgleichsvolumen sowie in einem von diesem getrenntes Vorspannvolumen unterteilt, wobei das Vorspannvolumen mittels eines Mediums befüllt und hierdurch das Ausgleichsvolumen mit einem Druck beaufschlagt wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt:
- 1 eine erste schematische Schnittansicht eines Ausgleichsbehälters;
- 2 eine zweite schematische Schnittansicht des Ausgleichsbehälters;
- 3 eine dritte schematische Schnittansicht des Ausgleichsbehälters; und
- 4 eine schematische Seitenansicht einer Verbrennungskraftmaschine mit einem einen Ausgleichsbehälter umfassenden Kühlmittelkreislauf.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 3 zeigen jeweils schematische Schnittansichten eines Ausgleichsbehälters 10 in unterschiedlichen Betriebszuständen.
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Der in den 1 bis 3 gezeigte Ausgleichsbehälter 10 ist vorliegend Teil eines Kühlmittelkreislaufes 30 einer Verbrennungskraftmaschine 26 eines Kraftwagens. Der Kühlmittelkreislauf 30 dient der Kühlung der Verbrennungskraftmaschine 26 in deren Betrieb. Beispielsweise ist der Kühlmittelkreislauf 30 im Bereich der Verbrennungskraftmaschine 26, insbesondere zumindest abschnittsweise innerhalb der Verbrennungskraftmaschine 26 angeordnet. Sowohl der Kühlmittelkreislauf 30 als auch die Verbrennungskraftmaschine 26 sind beispielsweise in einem Motorraum des Kraftwagens angeordnet.
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Der Ausgleichsbehälter 10 umfasst eine Behälterwandung 12 sowie eine Membran 14. Die Membran 14 teilt den Ausgleichsbehälter 10, insbesondere einen Innenraum 16 des Ausgleichsbehälters 10, in ein Ausgleichsvolumen 18 und ein davon fluidisch getrenntes Vorspannvolumen 20. Des Weiteren weist der Ausgleichsbehälter 10 eine fluidisch mit dem Ausgleichsvolumen 18 verbundene Ausgleichsöffnung 22 der Behälterwandung 12 auf. Überdies hinaus umfasst die Behälterwandung 12 des Ausgleichsbehälters 10 eine fluidisch mit dem Vorspannvolumen verbundene Befüllöffnung 24. Über die Ausgleichsöffnung 22 ist ein Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs 30 in den Innenraum 16 des Ausgleichsbehälters 10 einströmbar und aus diesem ausströmbar. Über die Befüllöffnung 24 des Ausgleichsbehälters 10 ist das Vorspannvolumen 20 mit einem Medium befüllbar.
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In 1 ist der Ausgleichsbehälter 10 in einer ersten schematischen Schnittansicht in einem ersten Betriebszustand gezeigt. In diesem ersten Betriebszustand befindet sich kein Kühlmittel, beziehungsweise lediglich eine unwesentliche Menge an Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf 30. In diesem ersten Betriebszustand wird das Vorspannvolumen 20 über die Befüllöffnung 24 mit dem Medium befüllt, bis sich ein definierter Vordruck im Vorspannvolumen 20 einstellt.
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In 2 ist der Ausgleichsbehälter 10 in der zweiten schematischen Schnittansicht in einem zweiten Betriebszustand dargestellt. In diesem zweiten Betriebszustand wird der Kühlmittelkreislauf 30 der Verbrennungskraftmaschine 26 mit dem Kühlmittel bei einer Fülltemperatur angefüllt, bis sich ein definierter Fülldruck im Vorspannvolumen 20 des Ausgleichsbehälters 10 einstellt. In der dargestellten zweiten schematischen Schnittansicht ist der Ausgleichsbehälter in dem zweiten Betriebszustand dargestellt, wobei der Kühlmittelkreislauf 30 mit dem die Fülltemperatur aufweisenden Kühlmittel angefüllt und die Verbrennungskraftmaschine 26 ausgeschaltet sind. Beispielsweise kann über den sich im Vorspannvolumen 20 einstellenden Fülldruck während des Befüllvorgangs des Kühlmittelkreislaufs 30 ein Füllstand des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf 30 ermittelt werden.
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In 3 ist der Ausgleichsbehälter 10 in einem dritten Betriebszustand in einer dritten schematischen Schnittansicht gezeigt. In diesem dritten Betriebszustand ist die Verbrennungskraftmaschine 26 über einen längeren Zeitraum im Betrieb und das Kühlmittel hat seine maximale Endtemperatur angenommen. Aufgrund einer Temperaturdifferenz zwischen der Fülltemperatur und der maximalen Endtemperatur des Kühlmittels stellt sich eine temperaturbedingte Volumenänderung des Kühlmittels ein. Die temperaturbedingte Volumenänderung des Kühlmittels führt zu einer Druckerhöhung im Ausgleichsbehälter 10 sowie im Kühlmittelkreislauf 30.
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Handelt es sich bei dem Kühlmittel beispielsweise um ein zumindest im Wesentlichen inkompressibles Kühlmittel, und bei dem in das Vorspannvolumen 20 eingefüllte Medium um ein kompressibles Medium, so wird das im Vorspannvolumen 20 eingefüllte kompressible Medium durch die Volumenänderung des Kühlmittels komprimiert. Hierbei wird das inkompressible Kühlmittel im Ausgleichsvolumen 18 nicht komprimiert.
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Der Ausgleich der Volumenänderung des Kühlmittels wird durch die im Innenraum 16 des Ausgleichsbehälters 10 angeordnete Membran14, welche insbesondere dehnbar ausgeführt ist, ermöglicht. Durch die Kompression des Mediums im Vorspannvolumen 20 des Ausgleichsbehälters 10 steigt der Druck im Vorspannvolumen 20 beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 26 auf einen Enddruck an. Während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 26 kann beispielsweise über den sich im Vorspannvolumen 20 einstellenden Druck eine Temperatur des Kühlmittels ermittelt werden.
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In 4 ist in einer schematischen Seitenansicht die Verbrennungskraftmaschine 26 mit dem einen Kühler 28 umfassenden Kühlkreislauf 30 sowie einem zumindest im Wesentlichen kugelförmig ausgebildeten Ausgleichsbehälter 32 gezeigt. Darüber hinaus umfasst die in der 4 dargestellte Verbrennungskraftmaschine 26 mehrere Schnellentlüfter 34.
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Der in 4 gezeigte Ausgleichsbehälter 32 weist die den Ausgleichsbehälter 32 senkrecht trennende Membran 14 auf. Die Membran 14 trennt den Ausgleichsbehälter 32 in das Vorspannvolumen 20 und das Ausgleichsvolumen 18. Darüber hinaus umfasst der Ausgleichsbehälter 32 die Befüllöffnung 24, welche fluidisch mit dem Vorspannvolumen 20 verbunden ist. Die Ausgleichsöffnung 22 des Ausgleichsbehälters 32 ist fluidisch sowohl mit dem Ausgleichsvolumen als auch über ein Rohrleitungselement 36 mit der Verbrennungskraftmaschine 26 verbunden. Des Weiteren fluidisch mit dem Ausgleichsvolumen verbunden ist eine Kühlmittelöffnung 38 des Ausgleichsbehälters 32. Diese Kühlmittelöffnung 38 ist fluidisch mit einem Ventil 40 verbunden, über welches der Kühlmittelkreislauf 30 mit dem Kühlmittel befüllbar und vom Kühlmittel entleerbar ist.
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Wie in der 4 dargestellt, kann der Ausgleichsbehälter 32 beispielsweise unterhalb der Verbrennungskraftmaschine 26 angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Verdrängung von Luft aus dem Kühlmittelkreislauf 30 bei einer Befüllung des Kühlmittelkreislaufs 30 mit Kühlmittel über das Ventil 40. Während des Befüllvorgangs kann sich im Kühlmittelkreislauf 30 befindende Luft beispielsweise über die Schnellentlüfter 34 aus dem Kühlmittelkreislauf entfernt werden.
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Nach dem Befüllen des Kühlmittelkreislaufs 30 mit dem Kühlmittel kann die Verbrennungskraftmaschine 26 in Betrieb gesetzt werden. Während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 26 durchströmt das Kühlmittel die Verbrennungskraftmaschine 26, kühlt diese, indem sie Wärme von dieser aufnimmt und gibt anschließend die Wärme in dem als Wärmetauscher ausgebildeten Kühler 28 an eine Umgebung der Verbrennungskraftmaschine 26 ab, bevor das Kühlmittel zurück in die Verbrennungskraftmaschine 26 geführt wird. Beim Anfahren der Verbrennungskraftmaschine 26 sowie beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 26 erhöht sich die Temperatur des Kühlmittels von einer Anfangstemperatur auf eine Endtemperatur. Diese Temperaturveränderung des Kühlmittels hat eine Volumenänderung des Kühlmittels zur Folge, welche mittels des Ausgleichsbehälters 32 über eine Druckänderung des Kühlmittelkreislaufs 30 ausgeglichen werden kann. Beispielsweise erhöht sich bei steigender Temperatur das Volumen des Kühlmittels, was wiederum eine Drucksteigerung im Kühlmittelkreislauf 30 nach sich zieht. Diese Drucksteigerung im Kühlmittelkreislauf 30 wiederum erhöht beispielsweise die Siedetemperatur des Kühlmittels. Beispielsweise kann die Verbrennungskraftmaschine 26 aufgrund der erhöhten Siedetemperatur des Kühlmittels bei einer erhöhten Temperatur betrieben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ausgleichsbehälter
- 12
- Behälterwandung
- 14
- Membran
- 16
- Innenraum
- 18
- Ausgleichsvolumen
- 20
- Vorspannvolumen
- 22
- Ausgleichsöffnung
- 24
- Befüllöffnung
- 26
- Verbrennungskraftmaschine
- 28
- Kühler
- 30
- Kühlmittelkreislauf
- 32
- Ausgleichsbehälter
- 34
- Schnellentlüfter
- 36
- Rohrleitungselement
- 38
- Kühlmittelöffnung
- 40
- Ventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005010236 A1 [0002]
- DE 10351545 A1 [0003]
